luminiscencia fotoestimulada

En las placas de fósforo fotoestimulable (PSP), la capa de fósforo suele tener  un espesor de 0,1 a 0,3 mm. Tras la exposición inicial a radiación electromagnética de longitud de onda corta (normalmente, rayos X ) , los electrones excitados en el material de fósforo permanecen «atrapados» en «centros de color» («centros F») en la red cristalina hasta que son estimulados por la segunda iluminación. Por ejemplo, el fósforo fotoestimulable de Fuji se deposita sobre un soporte de película de poliéster flexible con un tamaño de grano de aproximadamente 5 micrómetros , y se describe como « fluorobromuro de bario que contiene una cantidad traza de europio divalente como centro de luminiscencia». ^{[ 3 ]} El europio es un catión divalente que reemplaza al bario para crear una solución sólida . Cuando los iones Eu ²⁺ son alcanzados por radiación ionizante, pierden un electrón adicional para convertirse en iones Eu ³⁺ . Estos electrones entran en la banda de conducción del cristal y quedan atrapados en la red vacía de iones de bromo del cristal, lo que da como resultado un estado metaestable con una energía superior a la condición original.

Una fuente de luz de baja frecuencia, con energía insuficiente para generar más iones Eu³⁺, ^puede devolver los electrones atrapados a la banda de conducción. Al interactuar con los iones Eu³⁺, estos electrones movilizados ^emiten una  luminiscencia azul-violeta de 400 nm. ^{[ 4 ]} Esta luz se produce en proporción al número de electrones atrapados y, por lo tanto, a la señal de rayos X original. Se puede captar mediante un tubo fotomultiplicador , sincronizado con una resolución específica o frecuencia de captura de píxeles. De este modo, la luz se convierte en una señal electrónica y se amplifica significativamente. La señal electrónica se cuantifica mediante un convertidor analógico-digital ( ADC ) para obtener valores discretos (digitales) para cada píxel y se coloca en el mapa de píxeles del procesador de imágenes.

Posteriormente, las placas se pueden "borrar" exponiéndolas a luz blanca de intensidad ambiental . De esta forma, la placa se puede reutilizar una y otra vez. Teóricamente, las placas de imagen se pueden reutilizar miles de veces si se manipulan con cuidado y bajo ciertas condiciones de exposición a la radiación. La manipulación de placas PSP en condiciones industriales suele provocar daños tras unos cientos de usos. Son comunes los daños mecánicos, como arañazos y abrasiones, así como la fatiga por radiación o la impresión debida a aplicaciones de alta energía. Una imagen se puede borrar simplemente exponiendo la placa a luz fluorescente ambiental, pero se requiere un borrado completo y más eficiente para evitar la transferencia de señal y los artefactos. La mayoría de los escáneres láser borran automáticamente la placa (la tecnología actual utiliza iluminación LED roja) una vez finalizado el escaneo láser. La placa de imagen se puede reutilizar entonces.

Las placas de fósforo reutilizables son respetuosas con el medio ambiente, pero deben desecharse de acuerdo con las normativas locales debido a la composición del fósforo, que contiene el metal pesado bario.

En la radiografía con placas de fósforo, la placa de imagen se aloja en un casete especial y se coloca debajo de la parte del cuerpo u objeto que se va a examinar, y se realiza la exposición a los rayos X. A continuación, la placa de imagen pasa por un escáner láser especial, o lector CR, que lee y convierte la imagen en una radiografía digital . La imagen digital se puede visualizar y mejorar mediante un software con funciones muy similares a las de otros programas convencionales de procesamiento de imágenes digitales, como contraste, brillo, filtrado y zoom. Las placas de imagen CR (PI) se pueden adaptar a las salas de examen existentes y utilizarse en varios centros de rayos X, ya que se procesan mediante un lector CR (escáner) que se puede compartir entre varias salas de examen. ^{[ 6 ]}

Diferencias con la radiografía directa

La radiografía con placa PSP se distingue a menudo de la radiografía directa (DR). La radiografía directa generalmente se refiere a la captura de imágenes en un detector de panel plano (FPD) de silicio amorfo o selenio, y los datos se transmiten electrónicamente directamente al ordenador de procesamiento. La radiografía con placa PSP, en cambio, utiliza un casete que contiene la placa de imagen, la cual almacena la imagen hasta que se lee y se carga en el ordenador. Este paso adicional, desde la exposición del detector a una imagen digital visible, es la principal diferencia entre ambas técnicas. ^{[ 7 ]}

Las placas PSP y los detectores de panel plano DR se utilizan habitualmente para la radiografía de proyección . Esto no debe confundirse con la fluoroscopia , donde hay un haz continuo de radiación y las imágenes aparecen en la pantalla en tiempo real, para la cual no se pueden utilizar placas PSP. ^{[ 8 ]}

Las placas PSP se utilizan comúnmente como detectores de rayos X para mediciones en física de alta densidad de energía . Algunos ejemplos incluyen imágenes de autoemisión de implosiones de fusión por confinamiento inercial , ^{[ 9 ]} microscopía radiográfica retroiluminada, ^{[ 9 ]} y espectroscopía de emisión con resolución espacial de puntos cuánticos . ^{[ 10 ]}